华东在线 | 魅力华东 | 生活频道 | 娱乐频道 | 体育频道 | 汽车频道 | 图片频道 | 华东博客

华东在线 >> 华东百科 >> 常识 >> 反铁磁性

  在原子自旋(磁矩)受交换作用而呈现有序排列的磁性材料中,如果相邻原子自旋间是受负的交换作用,自旋为反平行排列,则磁矩虽处于有序状态(称为序磁性),但总的净磁矩在不受外场作用时仍为零。这种磁有序状态称为反铁磁性。注: ①这种材料当加上磁场后其磁矩倾向于沿磁场方向排列,即材料显示出小的正磁化率。但该磁化率与温度相关,并在奈尔点有最大值。 ②用主要磁现象为反铁磁性物质制成的材料,称为反铁磁材料。

  概念解析

  在反铁磁性物质内部,相邻价电子的自旋趋于相反方向。这种物质的净磁矩为零,不会产生磁场。这种物质比较不常见,大多数反铁磁性物质只存在于低温状况。假设温度超过奈耳温度,则通常会变为具有顺磁性。例如,铬、锰、轻镧系元素等等,都具有反铁磁性。

  反铁磁性

  指由于电子自旋反向平行排列。在同一子晶格中有自发磁化强度,电子磁矩是同向排列的;在不同子晶格中,电子磁矩反向排列。两个子晶格中自发磁化强度大小相同,方向相反,整个晶体磁化率接近于0。反铁磁性物质大都是金属化合物,如MnO。温度升高到一定时,反铁磁物质表现出顺磁性,转变温度称为反铁磁性物质的居里点或奈尔点。对奈尔点存在的解释是:在极低温度下,由于相邻原子的自旋完全反向,其磁矩几乎完全抵消,故磁化率 几乎接近于0。当温度上升时,使自旋反向的作用减弱,增加。当温度升至奈尔点以上时,热扰动的影响较大,此时反铁磁体与顺磁体有相同的磁化行为。 反铁磁性物质置於磁场中,其邻近原子之磁矩相等而排列方向刚好相反,因此其磁化率为零。 许多过渡元素之化合物都有这种反铁磁性。研究发现,纯金属α-Mn、Cr等是属于反铁磁性。还有许多金属氧化物如MnO、Cr2O3CuO、NiO等也属于反铁磁性。

  物质之磁矩

  物质之磁矩是由其内每一原子内之电子之自旋,及轨道运动所产生之磁矩和及原子间之交互作用之和。利用物质之磁矩对中子磁矩作用产生之绕射现象,可以测定物质内原子磁矩之分布方向和次序。利用中子绕射而测得之MnF₂和NiO二种反铁磁性物质之磁矩结构。在MnF₂反铁磁性物质中,Mn离子其3d轨道未饱和之电子受到磁场磁化之磁矩依面心立方晶格〔Fcc〕而分布,因在每一角落上离子之磁矩都是同一方向。而在其立方面上之离子磁矩都在同一相反方向。其向量和等于零,因而此种物质之磁化率,X等于零。 物质在磁场中之取向效应受到热激动的抵抗,因而其磁化率随温度而变。当温度等于某一温度-尼尔温度(Neel Temperature)时,反铁磁物质的磁化率会稍微上升,当温度超过尼尔温度TN时,则反铁磁性物质之磁性近于顺磁性。

纠正错误

标签: 反铁磁性

贡献者:李惊艳

参考资料:

本词条对我有帮助

词条内容仅供参考,如果您需要解决具体问题

(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。

词条统计

浏览次数: 

纠错次数: 查看详情

获赞次数: